超音速分离器结构优化与流体流动特性研究

摘要：

以超音速分离器为研究对象,分别按排液口间隙尺寸δ与喉管直径D之比为0.3,0.4,0.5,0.6,0.7建立了5个模型.采用SST(剪切应力输运)κ-ω湍流模型对分离器内部流体流动特性进行了数值模拟,考察了压力分布、温度分布、激波位置、成核率与液滴半径等参数随δ的变化规律.结果表明:δ=0.5D时超音速分离器扩散段的极低压范围最大,膨胀能力最大,温度场分布更均匀,极低温范围也更大;优化δ值使激波位置下移,可更早产生诱导凝结核而利于液滴生成与增长;在分离器入口压力84.8 kPa、入口温度279.6 K、水蒸气体积分数0.75％条件下,δ=0.5D时分离器的成核率最高为318 kg-1·s-1、液滴直径达到996.8 nm,均高于其他模型,有利于提高其分离性能.

关键词：超音速分离器、结构优化、压力分布、压力损失、温度分布、成核率、马赫数、排液口间隙

所属期刊栏目：53

分类号：TK229.6+6;TM213;F12

资助基金：山东省重大科技创新工程;山东省自然科学基金

在线出版日期：2023-06-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：40-44,49